Маслонаполненный кабель

Полезное

Смотреть что такое «Маслонаполненный кабель» в других словарях:

МАСЛОНАПОЛНЕННЫЙ КАБЕЛЬ — электрический силовой кабель с бумажной изоляцией, пропитанной минеральным маслом (под давлением до 1,5 МПа). Имеет повышенную электрическую прочность. В России выпускается (1988) на напряжения (переменного тока) от 110 до 500 кВ … Большой Энциклопедический словарь

маслонаполненный кабель — Кабель с избыточным давлением, создаваемым маслом, входящим в состав бумажной пропитанной изоляции, и предусмотренной компенсацией температурных изменений объема масла. [ГОСТ 15845 80] Тематики кабели, провода … Справочник технического переводчика

Маслонаполненный кабель — 150. Маслонаполненный кабель Кабель с избыточным давлением, создаваемым маслом, входящим в состав бумажной пропитанной изоляции, и предусмотренной компенсацией температурных изменений объема масла Источник: ГОСТ 15845 80: Изделия кабельные.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

МАСЛОНАПОЛНЕННЫЙ КАБЕЛЬ — силовой кабель высокого напряжения (110 750 кВ), в к ром требуемая электрич. прочность многослойной бум. изоляции обеспечивается маловязким минер. маслом под давлением (см. рис.). В СССР изготовляют М. к. низкого и среднего давления (0,1 0,3 МПа) … Большой энциклопедический политехнический словарь

маслонаполненный кабель — электрический силовой кабель высокого напряжения (110 750 кВ) с бумажной изоляцией, пропитанной минер. маслом (под давлением до 1,5 МПа). Имеет повышенную электрическую прочность. * * * МАСЛОНАПОЛНЕННЫЙ КАБЕЛЬ МАСЛОНАПОЛНЕННЫЙ КАБЕЛЬ,… … Энциклопедический словарь

Маслонаполненный кабель — English: Oil filled cable Кабель давления, в котором масло является средой, создающей давление, и который обеспечивает свободное продвижение масла по кабелю (по СТ МЭК 50(461) 84) Источник: Термины и определения в электроэнергетике. Справочник … Строительный словарь

Маслонаполненный кабель — 1. Кабель с избыточным давлением, создаваемым маслом, входящим в состав бумажной пропитанной изоляции, и предусмотренной компенсацией температурных изменений объема масла Употребляется в документе: ГОСТ 15845 80 Изделия кабельные. Термины и… … Телекоммуникационный словарь

маслонаполненный кабель в трубопроводе — Маслонаполненный кабель с отдельно экранированными жилами, заключенными в трубопровод, служащий оболочкой. [ГОСТ 15845 80] Тематики кабели, провода … Справочник технического переводчика

маслонаполненный кабель низкого давления — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN low pressure oil filled cable … Справочник технического переводчика

маслонаполненный кабель с круглыми жилами без внутренних каналов — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва] Тематики электротехника, основные понятия EN ductless circular conductor oil filled cableDCO … Справочник технического переводчика

Источник

МАСЛОНАПОЛНЕННЫЕ КАБЕЛИ

Маслонаполненными кабелями называют силовые кабели с про­питанной бумажной изоляцией, пустоты в которой заполнены мас­лом под постоянным избыточным давлением. В зависимости от ве­личины избыточного давления маслонаполненные кабели делят на: кабели низкого давления, работающие под давлением 0,3— 1,5 кгс/см2; кабели среднего давления, работающие под давлением 0,8—3,0 кгс/см2 и кабели высокого давления, работающие под дав­лением 10—14 кгс/см2. Маслонаполненные кабели низкого давления из-за относительно низкой напряженности в изоляции в настоящее время заменяют кабелями среднего давления.

Маслонаполненные кабели среднего давления изготовляют с жи­лами сечением 150, 185, 240, 300, 400, 500, 625 и 800 мм2 (допу­скается изготовление жил сечением 270, 350, 425 и 550 мм2) из лу­женых Z-образных медных проволок, образующих в центре жилы канал диаметром 12 мм (рис. 4-12), и одного или двух повивов из луженых медных сегментных проволок в зависимости от сечения жилы. Поверх жилы накладывают экран, три-четыре ленты из полу­проводящей бумаги и изоляцию из высоковольтной кабельной бу­маги толщиной 9—11 мм в кабелях на напряжение 110 кв и толщи­ной 16—22 мм в кабелях на напряжение 220 кв в зависимости от сечения жил. Нижний слой изоляции выполняют из бумаги КВУ толщиной 0,08 мм (2,3—2,6 м), второй слой — из бумаги КВ тол-

щиной 0,12 мм (5,1—7,4 мм) и третий слой (в кабелях на напря­жение 220 кв)—из бумаги KB толщиной 0,17 мм (10,5 мм). По­верх изоляции накладывают экран из полупроводящей бумаги тол­щиной 0,12 мм и перфорированной металлизированной бумаги толщиной 0,14 мм и свинцовую оболочку толщиной не менее 2,7— 3,3 мм в зависимости от диаметра кабеля. Свинцовая оболочка ка­белей содержит присадку меди в количестве 0,04—0,08% или при­садку меди в количестве 0,04—0,08% и сурьмы в количестве 0,15— 0,25%. Свинцовую оболочку кабелей, предназначенных для транс­портирования на расстояние более 3 000 км, применяют с присадкой меди в количе­стве 0,04—0,08% и сурьмы в количестве 0,5—0,7% или других присадок, обеспечи­вающих качество не ниже, чем с присадкой меди и сурьмы. Свинцовая оболоч­ка выдерживает давление углекислого газа или азота 5 ат и испытание на рас­тяжение до 1,5 первона­чального внутреннего диа­метра оболочки, а свинцо­вая оболочка с присадкой сурьмы — до 1,3 первона­чального внутреннего диа­метра оболочки.

Бумажную изоляцию кабелей пропитывают мине­ральным маслом типа МН-4. Для конкретной линии мас­ло должно быть одинаково­го происхождения и выра­ботки одного завода.

Кабели среднего дав­ления поверх свинцовой оболочки обматывают лен­той из поливинилхлоридного пластиката и двумя твердыми мед­ными или алюминиевыми лентами толщиной 0,2 мм. Кабели МСС и МССА поверх упрочняющего слоя имеют наружный покров из поливинилхлоридных или резиновых лент. Кабели МССК поверх упрочняющего слоя имеют слой битумного состава, поливинилхлоридные или резиновые ленты, ленты битуминированной крепированной или предварительно пропитанной кабельной бумаги, слой би­тумного состава и броню из оцинкованных стальных проволок диа­метром 4 или 6 мм.

Кабели МССА поверх упрочняющего слоя и кабели МССК по­верх брони имеют наружный покров толщиной не менее 4 мм, со­стоящей из слоя битумного состава, поливинилхлоридных или рези­новых лент, ленты битуминированной крепированной или предвари­тельно пропитанной кабельной бумаги, слоя битумного состава, предварительно пропитанной кабельной пряжи, слоя битумного состава и мелового покрытия.

В наружном покрове кабелей МССА могут быть размещены оцинкованные стальные проволоки (число и диа­метр их оговариваются при заказе) для тяжения его при прокладке. Кабель МССА на напряжение 220 кв сечением 625 мм2 имеет на­ружный диаметр 102 мм и массу — 25 т/км.

Кабели МССК имеют броню, состоящую из оцинкованных сталь­ных проволок диаметром 4—6 мм, разделенных на четыре — шесть групп проволокой из немагнитного металла (медь или алюминий) одинакового диаметра со стальными проволоками. Между соседними проволоками брони допускают зазор величиной не более диаметра одной проволоки.

Кабели МССШв поверх упрочняющего слоя имеют слой битум­ного состава, обмотку лентой из поливинилхлоридного пластиката и защитный покров из поливинилхлоридного пластиката толщиной 2,5—5,0 мм, покрытый графитом. Допускают замену поливинилхлоридных и резиновых лент в подушке и наружном покрове кабеля лентами прорезиненной ткани. Битумный состав не вытекает из уп­рочняющего и защитного покровов кабеля при 55° С. Защитный по­кров из поливинилхлоридного пластиката кабеля МССШв выдер­живает испытание напряжением постоянного тока 2,5Δ + 5 кв в те­чение 1 мин.

‘Проба масла, взятая из канала кабеля через 5—10 суток после окончания пропитки изоляции и из бака давления, присоединенного к кабелю, через 5—10 суток после заполнения его маслом имеет пробивную прочность на переменном токе при 20±10°С не ниже 180 кв/см; tg δ при 100±l°C и напряженности электрического поля 10 кв/см не выше 0,01.

Кабель среднего давления в готовом виде выдерживает без про­боя испытание переменным током напряжением (1,73E0+1 О) кв или постоянным током напряжением в 2,4 раза большим, чем при пере­менном токе в течение 15 мин. Величина tg б изоляции, измеренная на строительных длинах кабеля при температуре окружающей среды и приведенная к 20° С при напряжении Ео, не превышает 0,005.

Емкость маслонаполненного кабеля между жилой и экраном при напряжении £ о и температуре окружающего воздуха, измеренная на отдельных строительных длинах, не различается более чем на 8%. По согласованию заинтересованных сторон допущена сдача отдель­ных строительных длин кабелей на напряжение ПО и 220 кв с tg б не выше 0,006, измеренным при напряжении 0,5 Ео, Ео, 1,5 Ео и 1,73 Ео +10 кв. Для кабелей емкостью до 0,2 мкф/км A tg δ при по­вышении напряжения от 0,5 Ео до 1,73 Ео +10 кв не превышает 0,0004 на каждую ступень 0,5 Ео; общая величина не превышает 0,001. Для кабелей емкостью более 0,2 мкф/км допустимые значения tg δ и Δ tg δ умножаются на kc — CK/0,2, где Ск — емкость испытуемого ка­беля, мкф/км. Величина tg δ изоляции кабеля не превышает 0,005 при напряжении Ео при температуре окружающей среды, при 85° С и после охлаждения кабеля до температуры окружающей среды. В процессе охлаждения кабеля измеряют tg δ при напряжении Ео и температурах 60 и 40° С. При температуре окружающей среды и 85° С измеряют tg δ при напряжениях 0,5 Ео, Ео, 1,5 Ео и 2 Е0. Для кабелей емкостью до 0,2 мкф/км Δ tg δ при повышении напряжения от 0,5 Ео до 2,0 Ео не превышает 0,0004 на ступень напряжения 0,5 Ео, общая величина Δ tg δ не превышает 0,001. Для кабелей емкостью более 0,2 мкф/км величины tg δ и A tg δ умножаются на kc.

Образец кабеля длиной не менее 5 м после трехкратного изги­бания на цилиндре диаметром 25(D + d) выдерживает без пробоя: испытание напряжением 2,5 Ео непрерывно в течение 24 ч и напряже­нием 4 Ео в течение 1 мин, испытание импульсным напряжением 8,5 Ео с волной l/5/40/50 мкс, 10 ударов при отрицательной и 10 ударов при положительной полярности при 85° С; испытание на­пряжением переменного тока 1,73 Ео +10 кв в течение 15 мин после охлаждения образца с 85° С до температуры окружающей среды.

Толщина изоляции маслонаполненного кабеля после изгибания, измеренная в направлении наименьшего диаметра, не уменьшается более чем до 90% номинальной толщины. Свинцовая оболочка после изгибания и снятия наружного покрова выдерживает без разрыва внутреннее давление масла 15 ат в течение 2 ч.

Перед вводом в эксплуатацию каждая фаза кабельной линии выдерживает без перекрытия и пробоя испытание напряжением по­стоянного тока, равным 4 Ео, или переменного тока, равным 1,73 Ео в течение 15 мин.

Перед вводом в эксплуатацию производят: испытание каждой секции кабельной линии на свободное течение масла для проверки отсутствия пробок в маслопроводящем канале кабеля и арматуре; определение объема нерастворенного газа, характеризуемого коэф­фициентом пропитки, который не должен превышать величины 6*10–4, электрической прочности масла, взятого из линии, которая должна быть не ниже 180 кв/см при 20±10°С, tg δ при напряженно­сти 10 кв/см и температуре l00±l0 С, который не должен превы­шать 0,01.

Длительно допустимая рабочая температура на жиле кабелей на напряжение 110 кв, проложенных в земле, — 70° С, в воздухе — 80° С, кабелей на напряжение 220 кв — 70° С. Температура жилы во время эксплуатации не более 80° С допустима при продолжительно­сти непрерывной работы не более 100 ч. В течение года допускается общая продолжительность перегрузок не. более 500 ч с перерывами между перегрузками не менее 10 суток.

Длительно допустимое избыточное давление масла в кабеле должно быть в пределах 0,25 — 3,0 ат. Избыточное давление масла в кабеле при переходных тепловых процессах должно быть в пре­делах 0,15—6 ат.

Маслонаполненные кабели высокого давления на напря­жение 110 и 220 кв (МВДТ) для прокладки в стальных трубах изго­товляют с жилами сечением 150, 185, 240, 300, 400, 500 и 625 мм2. По согласованию между потребителем и предприятием-поставщиком могут быть изготовлены кабели с жилами сечением 270, 425, 550 и 700 мм2. Жилы маслонаполненных кабелей высокого давления изго­товляют круглыми неуплотненными из отожженных медных прово­лок. Поверх жилы накладывают экран из полупроводящей бумаги толщиной 0,12 и 0,08 мм в кабелях на напряжение 110 кв и 16— 22 мм — в кабелях на напряжение 220 кв. Допустимое отклонение от выбранной толщины изоляции не более —0,2 мм в кабелях на напряжение 110 О кв и —0,3 мм — в кабелях на напряжение 220 кв. Нижний слой изоляции (по жиле) в кабелях на 220 кв выполняют из уплотненной бумаги КВУ080 (толщиной 5,2 мм), промежуточный слой — из бумаги КВ120 (толщина слоя 2,7 мм) и наружный слой — из бумаги КВ170 (общей толщиной 10,1 мм). Поверх изоляции на­кладывают экран из трех лент полупроводящей бумаги толщиной 0,12 мм, одну ленту перфорированной металлизированной бумаги толщиной 0,14 мм, медную неотожженную перфорированную ленту толщиной 0,15 мм, полу проводящую бумагу толщиной 0,12 мм, две полукруглые проволоки скольжения из немагнитного металла (медь, алюминий, бронза, латунь) радиусом 2,5 мм и временную свинцовую оболочку толщиной не менее 2,3—3,0 мм в зависимости от диаметра кабеля. Допускают поставку кабеля высокого давления в специаль­ной герметичной таре взамен временной свинцовой оболочки. Кабель МВДТ поставляют с изоляцией, пропитанной минеральным мас­лом С-220.

Толщина изоляции кабеля после изгибания на цилиндре диаме­тром 25D+d, измеренная в направлении наименьшего диаметра, не выходит за пределы 90% номинальных значений. В изоляции трех отрезков кабеля общей длиной 0,9 м суммарное количество повреж­денных лент и совпадений соседних лент не превышает 2 в каждых последовательных 10 лентах. В одной и той же точке допускают разрыв или совпадение не более двух соседних лент. Кабель МВДТ сечением 550 мм2 на напряжение 220 кв имеет наружный диаметр 80,6 мм и массу 19,3 т/км.

Кабели на напряжение 220 кв при атмосферном давлении масла под свинцовой оболочкой выдерживают без пробоя испытание напря­жением 0,7E, а кабели на напряжение 110 кв — напряжением 0,9 E0 или постоянным током в 2,4 раза большим, чем при переменном токе в течение 15 мин.

Образец кабеля после изгибания на цилиндре диаметром 25D + d выдерживает: испытание переменным током напряжением 2,5 E0 в те­чение 1 мин; испытание импульсным напряжением 8,5E0 с волной 1/5/40/50 мкс, 10 ударов при отрицательной и 10 ударов при по­ложительной полярности при 85° С; испытание переменным током на­пряжением 1,73 E0+10 кв в течение 15 мин после охлаждения образ­ца кабеля до температуры окружающей среды.

Значение tg δ изоляции на производственных длинах кабеля при температуре окружающей среды, приведенной к 20° С, при напряже­нии 0,7 Е в кабелях на напряжение 220 кв и 0,9E0— в кабелях на напряжение 110 кв не превышает 0,005.

Величина Δ tg δ при повышении напряжения от 20 кв до 0,7 E0 в кабелях на напряжение 220 кв и до 0,9 E0 — в кабелях на напря­жение 110 кв не превышает: 0,0006 при 30° С; 0,001 при 25° С; 0,0015 при 20° С; 0,002 при 15° С и 0,0025 при 10° С.

Значение tg о изоляции образцов кабеля при напряжении E0, при температуре окружающей среды, при 85° С и непосредственно после охлаждения до температуры окружающей среды не превышает 0,005. В процессе охлаждения образцов кабеля измеряют tg δ при напряжении E0, температуре окружающей среды и 85° С при напря­жениях 0,5 E0, E0, 1,5 E0 и 2 E0. Для кабелей емкостью до 0,2 мкф/км Δ tg δ при повышении напряжения от 0,5E0 до 2 E0 не превышает 0,0004 на ступень напряжения 0,5 E0, а общая величина Δ tg δ не превышает 0,001. Для кабелей емкостью более 0,2 мкф/км значения tgδ и Δ tgδ умножают на коэффициент kс = Ск/0,2. Емкости кабеля при напряжении Ео и температуре окружающей среды, измеренные на отдельных строительных длинах, не различаются более чем на 8%. Три изолированные жилы (с экраном и спиралью из проволоки) затягивают в предварительно проложенную стальную трубу диаме­тром 219 мм со стенками толщиной 10 мм и заполняют маслом С-220

с избыточным давлением. В зависимости от условий прокладки тру­бопровод снабжают соответствующими антикоррозионными покро­вами. Разрез маслонаполненного кабеля в стальной трубе приведен на рис. 4–13.

В отличие от линий маслонаполненных кабелей, пропитанных жидким минеральным маслом, кабельные линии в стальных трубах с маслом под давлением не нуждаются в стопорных муфтах и под­питывающей аппаратуре, распределенной по трассе. Подпитку мас­лом осуществляют от автоматического насосного устройства, распо­лагаемого на одном или обоих концах линии в зависимости от ее длины.

Перед вводом в эксплуатацию каждая фаза кабельной линии должна ‘выдержать без перекрытий и пробоя испытание постоянным током напряжением 4 Е или переменным током напряжением 1,73 Ео в течение 15 мин (давление масла в линии при испытании должно быть 14±2 ат). Проба масла, взятая из кабеля, должна иметь электрическую прочность при переменном токе при 20±10°С не ниже 180 кв/см, tg δ при температуре 100±1,0°С и напряженности элек­трического поля 10 кв/см не выше 0,01.

Зависимость tg δ от температуры маслонаполненных кабелей на напряжение 110 и 220 кв (низкого, среднего и высокого давления) приведена на рис. 4-l4, a зависимость tg δ от напря­жения — на рис. 4–15.

Длительно допустимая рабочая температура на жиле кабелей на напряже­ние 110 кв, проложенных в земле, должна быть 70° С, проложенных в воздухе— 80° С и кабелей на напря­жение 220 кв — 70° С. До­пустимая температура на жиле во время эксплуата­ции должна быть не более 80° С при продолжитель­ности непрерывной работы кабеля в условиях пере­грузки не более 100 ч. В те­чение года допускается об­щая продолжительность пе­регрузок не более 500 ч с перерывами между пере­грузками не менее 10 суток. Номинальное давление мас­ла в линии должно быть 14±2 ат. В аварийных ре­жимах допускается работа кабельных линий при дав­лении масла 10 ат общей продолжительностью до 24 ч в течение года.

Прокладку кабеля ре­комендуется производить при температуре не ниже —5° С во избежание повреж­дения изоляции и не выше

+ 35 С для ограничения вытекания из изоляции пропитывающего масла. Радиус изгиба кабеля (по свинцовой оболочке) вне стального трубопровода не должен быть менее 40 D. Усилия, прикладываемые к кабелю при затягивании его в трубопровод, не должны превышать длительно 3 кгс/мм2 и кратковременно — 5 кгс/мм2. Температура стального трубопровода с кабелем во время эксплуатации линии должна быть не ниже —5° С во избежание возникновения больших перепадов давления масла вдоль линии и больших растягивающих усилий в трубопроводе.

Маслонаполненный кабель высокого давления МВДТ на напря­жение 380 кв для прокладки в стальных трубах имеет круглую многопроволочную жилу сечением 550 мм2, изоляцию бумажными лен­тами различной плотности общей толщиной 26 мм. Первый слой изо­ляции выполняют бумагой КВУ-080 (1,1 мм), второй — бумагой КВУЛ20 (2,1 мм), третий — бумагой КВ-120 (6,7 мм) и наружный — бумагой KB-170 (16,1 мм). Поверх жилы и изоляции применен экран из полупроводящей бумаги толщиной 0,12 и 0,08 мм, а поверх изо­ляции— экран из медной перфорированной ленты толщиной 0,15 мм и полупооводящей бумаги и две полукруглые проволоки скольжения

радиусом 2,5 мм. Времен­ную свинцовую оболочку накладывают толщиной не менее 3,1 мм.

Три кабеля (без вре­менной свинцовой оболоч­ки) затягивают в стальную трубу диаметром 245 мм со стенками толщиной 10 мм. Трубу защищают от корро­зии.

Кабель МВДТ при нор­мальном давлении испыты­вают переменным током на­пряжением 130 кв в тече­ние 15 мин. Величина tg δ при напряжении 130 кв не превышает 0,005, Д tg δ при изменении испытатель­ного напряжения от 50 до 130 кв не превышает 0,0015. Образцы кабеля при напря­жении 110, 220, 330 и 440 кв имеют tg δ не более 0,005, a Δ tg δ при изменении ис­пытательного напряжения от 110 до 440 кв не превы­шает 0,0008. Емкость кабеля равна 0,194 мкф/км+8%. Рабочее давление в кабеле 14±2 ат.

Маслонаполненный кабель высокого давления на напряжение 500 кв сечением 550 мм2 изготовляют с круглыми, неуплотненными жилами из медных отожженных проволок диаметром 2,78 мм. По­верх жилы накладывают три ленты полупроводящей бумаги толщи­ной 0,12 мм и две ленты толщиной 0,08 мм. Первый слой изоляции выполняют бумагой КВУ-080 толщиной 1,3 мм, второй слой —бума­гой КВУ-120 толщиной 2,4 мм, третий слой —бумагой КВ-120 тол­щиной 1,8 мм, четвертый слой —бумагой КВ-170 толщиной 22,6 мм и пятый (наружный) слой – бумагой КВ-300 толщиной 3 мм. Общая толщина изоляции кабеля не напряжение 500 кв составляет 30,1 мм. Поверх изоляции накладывают три ленты полупроводящей бумаги толщиной 0,12 мм, перфорированною металлизированную бумагу тол­щиной 0,14 мм, перфорированную медную неотожженную ленту тол щиной 0,15 мм и полупроводящую бумагу толщиной 0,12 мм. Затем накладывают две медные полукруглые проволоки скольжения (2,5 X5,0 мм) и временную свинцовую оболочку толщиной не менее 3,2 мм. Наружный диаметр кабеля равен 108,8 мм, масса кабеля, пропитанного маслом С-220, — 30,3 т/км.

Источник

Устройство и применение высоковольтных кабелей с масляным и газовым наполнением

Подземные высоковольтные кабели для передачи электроэнергии используются уже много лет, и за эти годы был разработан ряд различных технологий.

Линии передачи с газовой и масляной изоляцией обладают техническими, экологическими и эксплуатационными характеристиками, которые делают их очень хорошей альтернативой там, где требуется передача высокого напряжения в ограниченном пространстве, например, там, где невозможно использовать воздушные линии электропередачи.

Высоковольтные кабели в Испании на напряжение 400 кВ

Кабельные линии электропередачи с газовой и масляной изоляцией (газо- и маслонаполненные кабели высокого давления) являются безопасной и гибкой альтернативой воздушным линиям и занимают гораздо меньше места, обеспечивая при этом такую же передачу электроэнергии.

Поскольку они практически не влияют на ландшафт, а их минимальное электромагнитное излучение означает, что их также можно использовать вблизи или даже внутри зданий, высоковольтные кабели с масляным и газовым наполнением можно рассматривать для широкого спектра применений.

Магнитная индикация B, которую можно измерить вблизи такой конструкции, очень низкая, намного ниже, чем для эквивалентной воздушной линии. На расстоянии 5 метров от труб она составляет менее 1 мкТл.

Они подходят для обеспечения продолжения подземных воздушных линий, подключения электростанций к электросети или в качестве компактного способа подключения крупных промышленных предприятий к общей сети.

При использовании в кабелях повышенных давлений электрическая прочность кабельной изоляции значительно повышается, а толщина ее и, следовательно, стоимость уменьшаются. Повышенные давления в кабелях с масляным или газовым наполнением создаются внутри изоляции через полую жилу или другие каналы, проходящие вдоль кабеля, а также прикладываются снаружи изоляции, если кабель помещен в стальном трубопроводе.

Строительство кабльной линии с высоковольтными газонаполненными кабелями

В газонаполненных кабелях используется обедненно-пропитанная изоляция, в слое которой находится инертный газ под давлением, обладающий хорошими электрическими характеристиками и высокой теплопроводностью (азот, элегаз и др.). Замещение воздуха азотом или элегазом позволяет избежать окисления изоляции.

По величине давления различают кабели низкого (0,7 — 1,5 ат), среднего (до 3 ат) и высокого (12 — 15 ат) давления. Первые два типа кабелей изготовляются преимущественно трехфазными на 10 — 35 кВ, а кабели высокого давления — однофазными на 110 — 330 кВ.

Одножильные маслонаполненные кабели на 110 кВ выполняются с одним маслопроводящим каналом в центре полой жилы, а на напряжение 500 кВ — с центральным каналом в жиле и каналами под защитной оболочкой.

Конструкция трехфазного маслонаполненного кабеля

Увеличение давления требует упрочнения защитной оболочки наложением на нее укрепляющих металлических лент, которые защищены от коррозии соответствующими покрытиями, а также брони из стальных оцинкованных проволок.

Большой недостаток современной высоковольтной линии, выполненной маслонаполненным кабелем это потребность в весьма дорогостоящей и сложной вспомогательной аппаратуре, как-то: баки питания, давления, стопорные, соединительные и концевые муфты.

Компенсация изменений объемов пропитывающего состава осуществляется с помощью подпитывающих устройств, состоящих из баков питания и бака давления. Баки питания обеспечивают подачу в кабель или отбор из него большого количества масла при малом изменении давления, а бак давления поддерживает давление в кабеле при любом изменении объема масла.

Масло вдоль кабеля перемещается по центральному каналу токоведущей жилы. Кабельная линия делится с помощью стопорных муфт на отдельные секции подпитки.

Наиболее сильным конкуренту маслонаполненному кабелю является кабель с газом под давлением. Газонаполненный высоковольтный кабель по сравнению с маслонаполненным, так как по сравнению с ним требует меньших затрат на сооружение линии, не нуждается в сложной вспомогательной аппаратуре и весьма прост как в установке, так и в эксплуатации.

Устройство трехфазной линии с газонаполненными кабелями

Основным преимуществом газонаполненных кабелей по сравнению с маслонаполненными является простота подпитки кабельной линии газом, возможность прокладки кабеля по крутонаклонным и вертикальным трассам.

Наибольшее распространение газонаполненные кабели получили на напряжение 10 — 35 кВ. При напряжениях 110 кВ и выше газонаполненные кабели по сравнению с маслонаполненными имеют меньшую импульсную прочность, большее тепловое сопротивление. Поэтому эти кабели у нас в стране при напряжениях 110 кВ и выше применяются редко.

В Европейских странах наоборот маслонаполненные кабели под высоким давлением (Oil Filled Cable) применяются реже, чем газонаполненные (Gas-insulated transmission lines, GIL).

Преимуществом газонаполненных кабелей является сравнительно большой запас прочности при аварийном падении давления, что позволяет не отключать их немедленно при падении давления.

Конструкция газонаполненного кабеля

Кабели в стальном трубопроводе с маслом под давлением представляют собой три одножильных кабеля с бумажной изоляцией, пропитанной минеральным или синтетическим маслом (без свинцовой оболочки), которые расположены в стальном трубопроводе с маслом под давлением до 15 ат.

Обычно для пропитки изоляции используются более вязкие масла, а для заполнения трубопровода — менее вязкие масла. Такие кабельные линии в стальных трубопроводах с маслом под давлением применяются на напряжение 110 — 220 кВ.

Изоляция покрыта экраном из металлизированной бумаги или перфорированных медных лент, поверх которых наложено герметизирующее покрытие — полиэтиленовая оболочка, предохраняющая от попадания сырости в кабель при транспортировке.

По герметизирующему покрытию спирально накладываются две-три полукруглые бронзовые или медные проволоки, которые предназначены для облегчения протяжки кабеля в трубопровод, кроме того, они удерживают фазы на некотором расстоянии друг от друга, что улучшает циркуляцию масла и обеспечивают электрический контакт экранов кабеля с трубопроводом.

Стальная труба, позволяющая удержать давление в кабеле, является надежной защитой от механических повреждений. Давление масла на изоляцию передается через полиэтиленовую оболочку.

Переход воздушной линии в кабельную

Слабым местом высоковольтного кабеля являются, обычно, соединительные муфты. Одна из основных задач развития высоковольтных кабельных линий — это создание соединительной муфты, удобной для монтажа и имеющей электрическую прочность, не меньшую, чем кабель.

На концах кабельной линии устанавливаются концевые муфты, а через каждый 1 — 1,5 км линии — соединительные муфты полустопорного типа (препятствуют свободному обмену маслом между соседними секциями трубопровода).

Заданное давление масла в линии поддерживается автоматически действующей установкой, подпитывающей линию маслом при понижении давления и отбирающей избыток масла при повышении давления.

В соединительных муфтах маслонаполненных кабелей осуществляются электрическая связь токопроводящих жил и соединение маслопроводящих каналов кабеля.

Жилы соединяются опрессованием, а непрерывность маслопроводящего канала обеспечивается полой стальной трубкой (сварка или пайка из-за наличия масла недопустимы).

По всей длине муфты накладывается заземленный экран (луженая медная оплетка), а снаружи муфта заключается в металлический кожух.

Кабельная муфта на заполненном маслом высоковольтном кабеле

Кабели в стальном трубопроводе с газом под давлением отличаются от предыдущей конструкции только тем, что вместо минерального или синтетического масла трубопровод заполняется сжатым инертным газом, обычно азотом при давлении порядка 12 — 15 ат. Преимущество таких кабелей состоит в значительном упрощении и удешевлении системы подпитки линии.

Изоляция кабелей подвергается не только длительному воздействию напряжении промышленной частоты, но и импульсных напряжений, поскольку кабели присоединяются либо непосредственно к воздушным линиям, либо к электрооборудованию открытых подстанций и РУ, воспринимающих воздействия атмосферных перенапряжений.

Импульсная прочность маслонаполненного кабеля выше, чем газонаполненного, независимо от величин давлении масла или газа в них. Для каждого типа кабеля пробивное импульсное напряжение может быть увеличено путем уменьшения толщины бумажных лент, т. е. путем уменьшения зазоров между ними. Маслонаполненные кабели или кабели под внешним давлением газа, в которых зазоры в изоляции заполнены пропитывающим составом, имеют наибольшие пробивные напряжения.

Газонаполненные высоковольтные кабели в подземном коллекторе (тунеле), можно легко перемещаться между кабелями, но для этого типа установки почти не требуется обслуживание

Кабельные линии электропередачи с газовой и масляной изоляцией высокого давления уже доказали свою техническую надежность в течение нескольких десятилетий, поскольку они обеспечивают исключительную безопасность в эксплуатации и даже в случае отказа в дополнение к своим очень хорошим характеристикам передачи.

Состояние изоляции кабельных линий в процессе эксплуатации проверяется профилактическими испытаниями, которые позволяют выявить грубые нарушения целости изоляции и дефектов в ней (заземление фаз, обрывы жил и т. п.), а также произвести измерения сопротивления изоляции, токов утечки, угла диэлектрических потерь и др.

Следует отметить, что для изоляции кабельных линий профилактические испытания являются единственным методом обнаружения дефектных мест в изоляции, так как кабельная линия недоступна для осмотра и профилактического ремонта. Поэтому профилактические испытания изоляции кабельных линий должны своевременно выявить дефекты в изоляции кабелей и, следовательно, снизить аварийность сети.

Новая линия предназначена для передачи до пяти гигаватт (ГВт) мощности на систему. Федеральное министерство экономики и энергетики Германии выделяет 3,78 миллиона евро на этот проект развития.

ЛЭП постоянного тока будет основываться на технологии существующей линии передачи с газовой изоляцией (ЛЭП), которая состоит из двух концентрических алюминиевых труб. В качестве изолирующей среды используется смесь газов. До сих пор кабельные линии с газовой изоляцией был доступен только для переменного тока.

Расширение сети электропередач необходимо, если к 2050 году 80 процентов спроса на электроэнергию в Германии будет покрыто за счет возобновляемых источников энергии.

Электроэнергия, вырабатываемая ветряными турбинами на севере страны и у побережья Германии, должна будет транспортироваться в максимально эффективно к центрам погрузки на юге Германии. Для этого лучше всего подходит передача постоянного тока из-за его низких электрических потерь по сравнению с передачей переменного тока.

Развитие сети с использованием технологии передачи высокого напряжения постоянного тока (HVDC) с использованием воздушных линий электропередачи и линий электропередачи постоянного тока с газовой изоляцией, проложенных под землей на определенных участках, может быть реализовано с использованием значительно меньших ресурсов, чем трехфазная технология.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Источник